Uso em Rede e Virtualização do Osciloscópio

Uso em Rede e Virtualização do Osciloscópio

Edson Bordin e Ulisses Francisco

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Universidade Federal do Pampa – UNIPAMPA

Curso de Engenharia de Energias Renováveis e Ambiente – Campus Bagé

Prof. Dr. Jocemar Parizzi

1 INTRODUÇÃO

A diferença dos instrumentos tradicionais, os quais estão contidos completamente em seu próprio equipamento, e um instrumento virtual, que é composto por um PC com propósitos gerais, um software e uma ou mais unidades de hardware externas se dá pelo escopo em que é utilizado o poder de processamento do PC e todas suas ferramentas. Assim, é possível espalhar todas as funcionalidades de itens de instrumentação de medidas, comumente caras no mercado, reduzindo seus custos gerais com um índice de performance equiparável.

Através da comunicação USB (Universal Series Bus) do osciloscópio com o PC, tem-se um sistema de transferência de dados de alta velocidade e rendimento. Este sistema permite troca de dados numa velocidade que vai de 1.5 Mbps até 12Mbps.  Pode-se efetuar a comunicação do sistema também através das portas paralelas do PC.  O software possui uma função de interface gráfica que emula o painel de controle do osciloscópio e permite realizar a visualização dos sinais de entrada ou o controle dos sinais de saída. Dentro das unidades de hardware externas se realiza o acondicionamento de dados, a conversão A/D, D/A e certo tipo de controle e processamento em tempo real dos sinais que não pode ser realizada pelo PC (Goldberg, 2000).

2 INTRODUÇÃO TEÓRICA

A instrumentação virtual permite uma maior flexibilidade na implementação dos diferentes tipos de instrumentos de medidas, nesse caso, o osciloscópio, reduzindo custos graças ao aproveitamento dos recursos disponíveis nos computadores modernos e dos equipamentos externos que há ambiente de aplicação do sistema em questão.

Mediante a utilização de dispositivos lógicos programáveis para a implementação do controle e processamento das unidades de hardware externas, é possível pensar em um instrumento virtual reconfigurável. Entende-se, com isso, um dispositivo versátil, de baixo custo, capaz de ser reconfigurado para utilizar-se como diferentes objetivos. Esse panorama se diferencia muito das arquiteturas de hardwares mais rígidas, já que possibilita a mudança ou a modificação do instrumento através da reconfiguração da lógica do mesmo e da utilização de um software correspondente no PC.

Em se tratando de osciloscópios digitais, com sua popularização para a aquisição de dados e análise destes, e por possuir uma alta impedância de entrada inerente ao dispositivo, podem ser usados para análise de dados analógicos e digitais com muita precisão. Osciloscópios digitais possuem outro grande atrativo, a capacidade de armazenamento efetivo de dados para posterior análise.  

Nesse contexto, pode ser apresentado softwares com finalidade de análise de dados obtidos, como o osciloscópio virtual do LabVIEW, criado pela National Instruments, que oferece uma versátil ferramenta de aquisição de dados baseado em PC.

3 PROCEDIMENTO

Osciloscópios digitais podem armazenar os dados de entrada de forma digital e mostrar em sua tela, porém, não há o processamento de tais informações. Sendo assim, o osciloscópio digital converte os sinais de entrada em informação digital, sendo esta, armazenada na sua memória. A informação salva na memória pode ser vista na tela quantas vezes for necessário. Com sinais repetitivos de alta frequência, pode-se movimentar a forma de onda mostrada na tela e examinar as variações.

Quando há uma interface com o PC, o sinal digital armazenado pode ser analisado e processado por um software. Isso se dá através de um analisador da transformada rápida de Fourier (FFT). Por exemplo, um sinal obtido pode ter uma função de transformada de Fourier, podendo esta, ser processada pelo software. Há mais de 50 tipos de softwares de controle e processamento de dados habilitados para essa função.